WebField-GCS分布式I/O

　　作为中控Web Field系列控制系统的I/O类型之一，主要面向分散型数据采集和控制为主的自动化监控区域。系统具备高速可靠的数据输入、输出、运算、过程控制功能，可广泛用于石化行业的油气传输、罐区监控工程，节能减排工程，环境监测、水处理工程，能源计量管理工程以及新能源如风力发电等领域。

　　罐区测控系统构成：

　　WebField-GCS控制系统由工程师站、操作站、现场设备、通信网络等组成。

　　其中工程师站是为专业工程技术人员设计的，内装有相应的组态平台和系统的维护工具。操作站是由工业PC机、CRT、键盘、鼠标、打印机等组成的人机系统，是操作人员完成过程监控和管理任务的环境。

　　现场设备是与现场直接联系的I/O处理单元，它执行整个工业过程的实时控制和采样。WebField-ECS系统的现场设备包含控制器模块，网络桥接模块和通用性现场IO测控单元，同时还有具备隔爆功能的支持直接布置在0区的罐区专用测控部件可供选择。

　　通信网络实现了工程师站、操作站和罐区现场设备节点间的连接，完成信息和控制命令的传输，通过双重化冗余设计，使得信息传输安全、高速。 系统规模 WebField-ECS的分布式I/O系统站点容量最高可达32个控制站区域和64个网络智能节点（环形网络最大支持32个节点），最大可接入I/O点60000点以上。支持8个独立的过程信息网络，可接入的最大操作站点128个。

　　用户可根据不同的应用情况划分微网段个数，以及划分工程师站、操作站和EPA代理站的数目与规格。

　　3.1.2 系统特点

　　基于工业以太网的EPA现场总线控制系统，与传统控制系统相比，有着很大的技术优势：

　　 先进的环形网络架构：采用环形型系统构架（支持EPA工业以太网、Modbus RTU/TCP、DP、CDMA/GPRS等通讯协议），任一节点断开均不影响网络的正常应用；

　　 灵活多变的交互模式：采用生产者、消费者模式交互和共享数据（多消费者模式）；每个设备数据交互的频率可独立配置；接入统一网络中任何设备之间均可访问；

　　 高可靠性：通过数字信号传输，从而抗干扰能力强，控制精度高。双机热备份冗余的控制器，为现场流程工艺提供了可靠的保障。元器件选型均采用工业级器件，支持全温区工作。

　　 强大的系统扩展功能：支持开放的OPC接口，能无缝的与其他控制系统互联，以及同大型的SQL数据库进行数据交换。系统提供软硬件接口用于HART、FF、DP等不同协议的仪表接入，以及产品管理系统、安全管理系统等第三方系统的集成。

　　 完善的设备管理功能：操作员在控制室既可了解现场设备或现场仪表的工作状况，也能对其参数进行调整，还可预测或寻找故障。

　　 便捷的“即插即用”模式：用户可根据自己的工艺变化情况自由调整监测点，增加仪表或模块，而无需考虑控制柜，安装空间等问题，实现“即插即用”。

　　3.1.3 工作环境

　　l 工作温度：-20 C~70 C；（-40 C~80 C可定制）；

　　l 工作湿度：（10~90）%Rh；（无凝露）；

　　l 存放温度：-40 C~80 C；

　　l 存放湿度：25 C时，（5~95）%Rh；（无凝露）；

　　l 高度：海拔4000m；

　　l 振动（工作）：振动频率范围为（10~150）Hz，允许的位移峰幅值为0.075mm，加速度小于9.8m/s2。

　　3.1.4 电磁兼容性(EMC)

　　系统按照工业环境的通用抗扰性标准设计并经严格测试，抗干扰能力强，能满足各种恶劣电磁环境下的工作要求。

　　4.1.5 EPA现场层系统部件

　　现场层系统部件包括：控制模块、网桥模块和智能信号处理模块。智能信号处理模块包括标准混合I/O接入模块、扩展型混合I/O接入模块等。

　　（1） 控制模块（FCU711）

　　控制模块FCU711，是EDS-100控制系统的核心设备之一，可以自动完成数据采集、信息处理、控制运算等各项功能。设备能直接接入环形网络，实现I/O设备及智能仪表的信息交换（现场信号的输入采样和输出控制）。

　　l 2个32位嵌入式微处理器协同处理，功能强，速度快，单站容量大；

　　l 支持整体在线下载功能。下载过程中，不停止用户程序，控制器按原有组态正常工作；

　　l 具备掉电保护功能，在掉电情况下，组态过程数据均不丢失；

　　l 模块功耗小于5W。

　　型号：CON213 控制模块 供电 DC 24V±5% 通讯接口 符合EPA-UCP标准 网络设备负载 64个网络节点（推荐）

　　最大支持2048个DI、2048个DO、1024个AI、1024个AO 网络地址 2-63（任选） 拓扑规范 总线型，星型，环型 控制周期 100ms 控制方案 手操器、单回路、串级，支持图形化编程软件 提供的控制回路 提供192个控制回路，其中包括128个自定义回路和64个常规控制回路 定时器 提供256个100ms定时器，256个秒定时器，256个分定时器 存储空间 提供7M字节的存储空间，2M字节的可编程控制算法程序区，1M字节的数据区 冗余 设备 1：1热冗余 网络 现场设备层和控制层网络热冗余 供电 1：1热冗余 双机切换时间 <0.1秒 双机切换同步速度 16.5Mbps 其他 具备掉电保护功能 工作温度 ≥-20 C，≤+70 C 工作湿度 ≥10%Rh，≤90%Rh（无凝露） 储存温度 ≥-40 C，≤+80 C 储存湿度 ≥5%Rh，≤95%Rh（无凝露） 工作大气压 ≥86kPa,≤108kPa （1） 网桥模块（GW212） GW212网桥连接EDS-100系统中的现场设备层和过程信息层，其作用是隔离两个网络中的无关数据，并且参与现场设备层的环网调度，不干扰设备层的正常运行。

　　GW212网桥支持设备冗余和网络冗余两种方式，冗余的要求是在一台监控设备上拥有两个用于监控的网络接口。

　　一个网桥模块下端最多支持连接64个现场设备（包括主控制器模块），环网设备推荐最多连接32个。

　　（2） 远程连接模块（CM211）

　　CM211模块为EDS-100系统提供集中式高可靠性I/O接入方案，能接入U700系列I/O模块，提供集中信号采集解决方案，每个远程连接模块可接8个I/O模块。

　　模块支持设备冗余和U700总线冗余两种形式。

　　（3） MX混合型I/O

　　混合型系列I/O设备，给用户提供了一种小规模单装置应用解决方案，模块采用封闭式壁挂控制箱、防爆箱和控制柜安装，现场信号就近连接至控制箱内，通过信号处理模块实现对控制点的数据采集和处理，然后利用高速可靠的工业以太网EPA与控制层进行数字信号交互。系列模块具备高精度、高可靠性和高可维护性的特点。

　　EPA多路系列模块支持环网冗余模型，同时支持星型或线性连接等多种组网方式，模块提供MODBUS RTU/TCP接口和自定义RS485接口，具备很强的扩展能力 类别：罐区自动化系统